Сообщества растений

Наукой установлено, что различные типы лесной, луговой, степной или пустынной растительности — все это не случайные сочетания отдельных растений, а устойчивые растительные сообщества многих видов, закономерно сложившиеся в результате долговечного приспособления различных видов растений к условиям среды при постоянной взаимной борьбе за существование. Растения в таких сообществах наилучшими и довольно разнообразными способами используют данную среду, приспособлены к ней и друг к другу и находятся как бы во взаимном, более или менее устойчивом равновесии.

Сухие листопадные (сезонные) тропические леса с участками саванн (Африка). Растительная масса (в т на 1 га): надземная — 50—90; подземная — 5—10. Всего —55—100. Растения: 1. Баобаб Грандидье. 2. Акация спиральноплодная. 3. Коммифора (колючее деревце). 4. Пальма борассус. 5. Масличная пальма. 6. Слоновая трава. В сухое время леса почти обнажены. Трава выгорает, часто возникают пожары. Во влажный период — буйное цветение деревьев, зеленый мощный травяной покров.

Не все растения играют одинаковую роль в таком сообществе. Есть виды с сильной «конкурентной способностью», они легко захватывают обширные участки и определяют основную структуру сообщества. Их называют эдификаторами. Если они преобладают численно или по занимаемой площади, их называют доминантами. Это, например, дуб в дубраве или ковыль в ковыльной степи. Очень важна и так называемая группа характерных видов, свойственная обычно только определенному сообществу; она указывает на определенные условия среды и помогает при выделении различных сообществ. Другие растения играют менее важную роль в сообществе, как бы заполняя пространство среди расте-ний-эдификаторов. Наконец, бывают и случайные, чуждые, не связанные с данным сообществом виды. Интересно наблюдать, как полно растения используют в сообществе участок его жизненного пространства. Вот перед нами сложное сообщество — лиственный лес, состоящий из многих «этажей», или ярусов, как говорят геоботаники. Деревья используют основную часть солнечной энергии и черпают корнями влагу и питательные вещества обычно из очень глубоких слоев почвы.

Почвы — красно-бурые (или черные). В сухое время богатый опад разлагается не полностью и перегной окрашивает почву в темные цвета. Часто бывает прослойка железистых соединений и камней.

Под ними поселяются более теневыносливые кустарники, улавливающие солнечные лучи в просветах между деревьями и укореняющиеся в менее глубоких слоях почвы. А травянистые растения нижнего яруса самые теневыносливые, довольствующиеся часто лишь рассеянным светом лесного сумрака.

Календарь климата по месяцам года.

Но и под травянистым ярусом есть еще один обособленный ярус из мелких и непритязательных растений — мхов и лишайников, которые закрепляются в самых поверхностных слоях почвы и в подстилке. Другие виды мхов и лишайников поселяются на стволах живых деревьев, а иные — на разлагающихся понемногу пнях и колодах.

Такова сложная структура надземной и подземной массы растительного покрова. Но часто не меньшую сложность растительного покрова можно наблюдать и в горизонтальном плане. Кочковатое болото, например, состоит из кочек, несущих свою особую растительность, и углублений, «межкочий», часто заполненных водой, где растут совсем иные растения. Но все вместе представляют одно целое, называемое комплексом.

Песчаная пустыня (юг Средней Азии, весной). Растительная масса (в т на 1 га): надземная — 2—5; подземная — 5—10. Всего — около 7—15. Растения: 1. Песчаная акация. 2. Белый саксаул. 3. Дорема (крупное зонтичное). 4. Осока вздутая. 5. Тюльпан. 6. Мак пустынный. 7. Мятлик живородящий. Состав сообществ — редкие деревца, кустарники и полукустарники, многолетние травы, переживающие неблагоприятное время в песке в виде клубней, луковиц, корневищ, и однолетники, переживающие это время в виде семян. В начале весны — вспышка роста и цветения. Летом все засыхает и выгорает. Мощные корни многих видов достигают грунтовой воды.

Наконец, проследив за развитием растительности в течение целого года, можно обнаружить еще так называемую ярусность во времени. Например, в лиственном лесу все развивается по определенному «расписанию». Ранней весной цветут светолюбивые растения эфемероиды, они успевают принести плоды еще до того, как сомкнется зеленый полог распускающейся листвы деревьев. Позднее развиваются травы, и тоже в строго определенном порядке — они поглощают солнечную энергию, цветут и плодоносят, не мешая друг другу.

Сыпучий песок, лишь местами закрепленный. В более плотных слоях — норы грызунов (песчанок, тушканчиков), ящериц и змей. Песок конденсирует из воздуха влагу, используемую растениями.

Очень важно понять, что современные растительные сообщества сформировались не сразу. В их образовании важную роль играла конкуренция — соревнование в борьбе за свет, влагу и питательные вещества. Конкуренция, имеющая физико-химический характер, идет и между экземплярами одного и того же вида (внутривидовая) и между растениями разных видов (межвидовая). Чем гуще располагаются растения на участке и чем они крупнее, тем сильнее борьба, в которой часть растений неизбежно угнетается и погибает, выигрывают битву наиболее сильные и интенсивно растущие экземпляры, а из видов — те, которые лучше приспособлены к местным условиям среды. Так складывались сообщества, в которые новому виду проникнуть трудно: все пространство и естественные ресурсы используются членами растительного сообщества.

Календарь климата по месяцам года.

В относительно устойчивом равновесии сообщество может пребывать очень долгое время. Но ничто не вечно. Сами условия внешней среды, в которой формировалось сообщество, постоянно изменяются.

Ковыльная степь (на юге Украины, в середине лета). Растительная масса (в т на 1 га): надземная — 4—S; подземная — 20. Всего — около 25. Растения: 1. Ковыль перистый (2—3 вида). 2. Типчак. 3. Зопник. 4. Ромашник тысячелистный. 5. Молочай Жерара. 6. Триния щетинистая. 7. Шалфей дубравный. Степи — травянистые сообщества континентального сухого климата. Имеют два перерыва в вегетации: в конце лета (засушливый) и зимой (холодный, со снежным покровом). Расцвет степи — весной, в начале лета. Ранее степи были населены множеством копытных и грызунов. Теперь в Европейской части нашей страны они распаханы. Остались только участки в заповедниках. Подземная масса превосходит надземную.

Такие изменения могут происходить очень медленно, в течение целых геологических эпох, например при постепенном изменении климата. Однако иногда условия среды меняются у нас на глазах, в результате какой-либо катастрофы — оползня, землетрясения, сильной эрозии, высыхания водоема, извержения вулкана. Эти причины неизбежно вызывают перемену состава и характера растительности. Но более всего она сейчас меняется под влиянием деятельности человека. В наше время это воздействие настолько сильно, что порой на протяжении жизни одного человека растительный мир целого района изменяется до неузнаваемости. Важно знать закономерности изменения растительности — это позволит получать от нее наибольшую пользу.

Почва — плодородный чернозем (на лёссах) с мощным слоем перегноя. Богата азотом, фосфором, калием и кальцием. Зернистая структура позволяет проникать влаге и воздуху и предохраняет от испарения. В нижних слоях — скопления гипса и извести. Множество нор и ходов сусликов, кротов и др.

Но прежде всего необходимо изучить и знать объем или вес растительной массы сообществ, их естественную продуктивность и следить за ее изменениями. Какой урожай, в каких условиях может давать и дает в действительности дикорастущее или культурное растительное сообщество? Сколько может дать Земля в разных природных районах? Эти вопросы стали планомерно изучаться лишь в последнее десятилетие. Уже в недалеком будущем людям предстоит принять экстренные меры по преобразованию растительности и остальной природы, чтобы она продолжала кормить человечество.

Календарь климата по месяцам года.

Изучая растительный покров, нельзя, однако, забывать, что всякое растительное сообщество только часть более обширного сообщества (биоценоза), охватывающего все живые организмы на данном участке: и растения и животных вместе с микроорганизмами. Биоценоз, в свою очередь, лишь часть биогеоценоза (или экологической системы), совокупности на данном участке всего живого вместе с косной неживой средой. Изучение сложных взаимоотношений между элементами биогеоценозов, их состава, структуры, закономерностей круговорота веществ — сложная, но интереснейшая и необходимая задача, которой занимается специальная наука — биогеоценология.